JPS5915597B2 - 電話交換装置における停電切換回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、構内自動交換装置やボタン電話装置等で中実
装置に通話路スイッチを設け、端末機からそれを遠隔制
御する通話交換装置に於いて、停″５ 電時における局
線との通話を可能にする回路に関するものである。

従来上記の如き停電時の局線転送のために、構内自動交
換装置では最小限の通話を保持するためのバッテリーを
備え、その電源で通話路スイッチ・０ を保持するとと
もに、通話終了を検知するために局線と直列に通話電流
監視リレーを挿入するか、又は、局線の一方の線と大地
間の電圧を監視するリレーを挿入するか等の構成が用い
られている。

しかるに、これらの構成は大容量のバッテリーがノ５
必要なうえに通話品質の悪化を招き、又装置と大地を接
続する必要があるなどの欠点があつた。本発明は、バッ
テリを用いることなしに、停電時にも局線との通話を瞬
断なしに継続することができる電話交換装置における停
電切換回路を提供ゞ０ するものである。本発明は、こ
の目的達成のために、停電時に切換られる通話線の通話
路スイッチにラッチ形リレーを用い、このラッチ形リレ
ーを通電時には商用電源により駆動し、停電時にはその
駆動部を局線１５に切換接続せしめ、かつその駆動部に
は通話時の局線電圧より高い電圧のときに動作する電圧
検知回路を設け、停電時に前記局線が開放（非通話時）
になつたときのみ前記ラツチ形リレーを動作せしめて局
線を一定の端末に接続換えすることによつて停電時通話
を可能にしたものである。

以下図面を用い本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例であつて、１はリレー１−１，
１−２はその接点、２はラツチ形リレー２−１，２−２
，２−３はその接点、３は電圧検知素子として用いられ
るツエナーダイオード、４〜７は局線の電圧極性を一定
にするための全波整流器を構成するダイオード、８は通
話路スイツチマトリツクス、８−１〜８−４はＰＮＰＮ
半導体素子（サイリスタ）、９−１は電話機の通話回路
、１０は制御回路である。

以下に（１）通話中停電、（２）停電中発信、（３）通
話中再送電のそれぞれの場合について、その動作を説明
する。

（１）通話中に停電になつた場合 第１図で、電話機９が停電時局線切換用に設定された電
話機である。

今、通電中であるとして、電話機９がＰＮＰＮ半導体素
子８−１，８−２がオンとなり、電話機９が、〔局線２
（土側）→ＰＮＰＮ素子８−１→電話機９の通話回路９
−１→ＰＮＰＮ素子８−２→局線２（下側）〕のルート
で局線２に接続され通話している。又、ラツチ形リレー
２は〔制御回路１０の端子Ａ→接点１−２の点線側→リ
レー２の巻線→接点１−１の点線側→制御回路１０の端
子Ｂ〕のルートで電流が流れ、リレー２の接点２−１，
２−２，２−３は点線の状態にセツトされる。このとき
停電になると、ＰＮＰＮ素子８−１，８−２，８−３，
８−４は、その自己保持特性でオン状態を継続するため
、前記通話は継続する。しかし、ラツチ形リレーの動作
は、リレー１が停電になり、制御回路１０の端子Ｃの電
圧が断たれ、リレー１の接点１−１，１−２が点線の状
態から実線の状態に切換り、局線２に対して、〔局線２
（上側）→ＰＮＰＮ素子８−１→ダイオード７→ツエナ
ーダイオード３→接点２−１（点線）→接点１−１（実
線）→リレー２→接点１−２（実線）→ダイオード５→
ＰＮＰＮ素子８−２→局線２（下側）〕のルートでルー
プが形成されるが、前記通話状態では局線間の電圧は約
１０Ｖ程度であり、ツエナーダイオード３の動作電圧を
前記電圧以上（例えば２０Ｖ）に設定しておくことで、
前記通話状態でのリレー２に流れる電流はツエナーダイ
オード３で阻止されている。

従つて、リレー２は動作し得ず、その接点はそれぞれ点
線の状態に保たれる。ここで電話機９がオンフツク状態
になると、前記電話機９の通話回路９−１で形成されて
いた局線に対するループが断たれ、その端子電圧は局電
圧（４８Ｖ程度）に土昇し、この電圧はツエナーダイオ
ード３のツエナ一電圧（２０Ｖ）より高くなる。その結
果、ツエナーダイオード３は導通し、リレー２には前記
したルートで電流が流れて動作し、その接点２−１で前
記ルートを断とするとともに、同接点２−２，２−３を
実線の状態に変える。そこで電話機９の通話回路９−１
は接点２−２，２−３により局線２に接続される。ここ
でリレー２の電流はその接点２−１で断たれるがリレー
２はそのラツチ特性で保持される。

以上の動作により、通話中に停電になつた場合には、そ
の通話の終了をまつて停電時切換を可能にする。

ここで、局線のインピ一・タンスはリレー２が接続され
たとき一時的に低くなるが、それが動作終了するとリレ
ー２は接点２−１で局線から切離され、局線のインピー
ダンスは高く保たれる。２）停電中に発信する場合 前記で空いている局線１は特定の電話機９に接点２−２
，２−３で接続されるため停電時電話機９からの発着信
を可能にする。

３）通話中に再送電する場合 前記（２）の場合において、通話中電源が通電されると
、リレー１は動作し、その接点１−１，１−２は点線の
状態になり、リレー２には〔制御回路１０の端子Ａ→接
点１−２の点線→リレー２→接点１−１の点線→制御回
路１０の端子Ｂ〕のルートで電流が流れて動作し、その
接点２−１，２−２，２−３を点線の状態に変える。

従つて、電話機９の通話は断たれるが、リレー１又はリ
レー２の通電時の動作に遅緩動作特性を持たせ、その間
にＰＮＰＮ素子８−３，８−４を点弧させた後、接点２
−２，２−３を断とする等の手段を構じることで通話を
保持する。前前記ＰＮＰＮ素子８−１，８−２，８−３
，８−４の点弧方法についての一実施例を第３図に示す
。第３図で、１５，１６は第１図の８−１，８−２に相
当するＰＮＰＮ素子の具体的駆動部を含めた実施例とし
ての光結合形ＰＮＰＮ素子で、２−６はリレー２の接点
である。

第３図で通電時に接点２−６は点線の状態にあり、光結
合ＰＮＰＮ素子は通電時の制御手段で制御されているが
この部分は本発明に直接関係がないので省略する。次に
、停電時発信等で、電話機９の通話回路９−１が接点２
−２，２−３（第１図）で通話中に再送電されたとき、
接点２」（第３図）は実線の状態にあるため、光結合形
ＰＮＰＮ素子は通電と同時に駆動され、ここで電話機９
がオフフツク状態であれば、それは点弧され、電話機９
の通話回路９−１は光結合形ＰＮＰＮ素子により局線に
接続される。その凌、リレー２は動作しその接点２−２
，２−３は断になる。以上により、再送電時に於ける通
話中の電話機の通話を保持する。

以上、本発明の動作を詳細に説明したが第２図は第１図
のＰＮＰＮ素仔をそのダイオード特性を利用してブリツ
ジ回路を構成した場合の回路構成例を示す。

この場合、局線の電圧極性の転換に対して、電話機９の
通話回路９−１に印加する電圧は常に一定方向に保たれ
る特徴がある。第２図において、２−２，２−３，２−
４，２−５はリレー２の接点、８−５，８−６，８−７
，８−８はＰＮＰＮ素子、９，１０，１１，１２はダイ
オードである。この動作は、第１図と同様であるので省
略する。第４図は、第１図のツエナーダイオード３の代
りに、サイリスタ１８、ツエナーダイオード３、固定抵
抗器１７による回路を用いている。

この回路の動作は、第１図と同様にしてツエナーダイオ
ード３が導通すると、〔局線（上側）→ＰＮＰＮ素子８
−１→ダイオード７→ツエナーダイオード３→固定抵抗
器１７→サイリスタ１８のデート→サイリスタ１８のカ
ソード→接点２−１→接点１−１の実線→リレー２→接
点１−２の実線→ダイオード５→ＰＮＰＮ素子８−２→
局線（下側）〕のルートで、サイリスタ１８のゲート電
流が流れ、それを点弧し、サイリスタ１８のアノードカ
ソード間がオン状態となることによつて、リレー２には
、〔局線（上側）→ＰＮＰＮ素子８−１→ダイオード７
→サイリスタ１８のアノードカソード間→接点２−１の
点線→接点１−１の実線→リレー２→接点１−２の実線
→ダイオード５→ＰＮＰＮ素子８−２→局線（下側）〕
のルートで電流が流れこのリレー２が動作する。動作後
は、接点２−１が断になり、前記ルートを断つため、サ
イリスタ１８は消弧される。又、リレー２の電流も断た
れるが、リレー２はラツチ形のためその接点２−１，２
−２，２−３は実線の状態に保たれる。第４図の実施例
は第１図の実施例に比較してリレーの感度を高めること
が出来る。前記１）では通話中停電になつた場合の動作
を説明したがここでは通話中でないときの動作について
、第１図と制御回路１０の一実施例を示す第５図を用い
て説明する。

第５図で、点線１０内の回路が第１図の制御回路１０に
相当し、１０−１は電源整流回路、１０−２は商用電源
監視回路でリレー等で構成し、商用電源の印加が停止さ
れると出力を出すものであり、１０−２ａ，１０−２ｂ
，１０−２ｃはその接点、１０−３はタイマ回路、１０
−４はリレー、１０−４ａはリレー１０−４の接点、１
０−５はフリツプ・フロツプ回路、１０−６はインバー
タ、１０−７はアンドゲート、１０−８はトランジスタ
、１０−１０は商用電源が断たれ数百ミリ秒ないし数秒
間の電力を保持する蓄電器あるいは小容量の蓄電池等の
蓄電素子、９−３は電話機９に設けられた電鍵の接点、
９一４は電話機９のフツクスイツチの接点、９−５は電
源である。ここで、第５図の回路の動作は次の通りであ
る。（イ）商用電源が通電された場合、 電源監視回路１０−２は動作し、そのリレー接点１０−
２ａ，１０−２ｂは点線の状態になる。

さらにリレー１は〔電源回路１０−１の４→端子Ｃ→リ
レー１の巻線→アース〕のルートで電流が流れて動作し
、その接点１−１，１−２は点線の状態になる。従つて
、ラツチリレ一２の巻線には〔電源回路１０−１の４→
接点１０一２ａの点線→端子Ａ→接点１−２の点線→リ
レー２→接点１−１の点線→接点１０−２ｂの点線→ア
ース〕のルートで電流が流れ、ラツチリレ一２を動作さ
せ、その接点２−２，２−３（第１図）を点線の状態に
する。（ロ）停電になつた場合、 前記それぞれのリレー１０−２の接点、１０−１２，１
０−１３は実線の状態になる。

ここで、リレー１は電源回路１０−１からの電源供給は
断たれるが、蓄電素子１０−１０から接点１０−４ａを
通して電流が供給され動作を継続する。ここで、電源監
視回路１０−２の接点１０−２ｃは、停電と同時に接を
こなり、コンデンサと抵抗等の受動素子を用いたタイマ
１０−３で数秒間経過させた後、リレー１０−４に出力
信号を与え、それを動作させ、その接点１０−４ａを断
にする。その結果、リレー１の電源は断たれ、復旧しそ
の接点１−１，１−２は実線の状態になる。以上は第１
図の動作説明に対する制御回路１０についての動作説明
であるが、以下に第１図で説明されていない場合、すな
わち、（ハ）通電時に通話してない場合において停電し
たときの動作について説明する。第１図で電話機９の通
話回路９−１には通話路スイツチマトリックス及び接点
２−２，２−３は全て断の状態のため、電源の供給は断
たれている。従つてこの状態ではリレー２を動作すべく
、前記ル・−プが形成されても、リレー２は動作し得な
い。従つて、この場合の停電時発着信を可能にするため
の動作について第５図を用いて説明する。今、通電中に
電話機９が局線２と通話中とし、そのとき電話機９の制
御回路９−２に実装されたフツクスイツチの接点９−４
は断になつていて、更にこの場合局線２を選択するため
に操作する電鍵の接点９−３を接にすることで、フリツ
プ・フロツプ１０−５がセツトされている。このフリツ
プ・フロツプは電話機９が局線２と通話中であることを
記憶しているメモリである。この状態で、停電になると
、商用電源が断になるため電源整流回路１０−１の出力
は断たれる。

しかし、フリツプ・フロツプ１０−５にはコンデンサ又
は蓄電池１０−１０から接点１０−４ａを介して電源が
供給され、メモリ内容は短時間だけ保持される。ここで
、商用電源監視回路１０−２は停電を検知し、その接点
１０−２ａ，１０−２ｂは通電時点線の状態にあつたも
のが実線の状態に変わる。

更に、リレー１はコンデンサ又は蓄電池１０−１０によ
り接点１０−４ａを介して電源が供給されるため動作を
継続し、その接点１−１，１−２は点線の状態にある。
以上の結果ラツチリレ一２には〔蓄電素子１０−１０→
接点１０−４ａ（実線）→トランジスタ１０−８のコレ
クタ・エミツタ間→接点１０−２ｂ（実線）→端子Ｂ→
接点１−１（点線）→ラツチリレ一２→接点１−２（点
線）→端子Ａ→接点１０−２ａ（実線）→アース〕のル
ートで、電源供給が行なわれるべく回路が形成されるが
、この時フリツプ・フロツプ１０−５がセツトされその
出力端子Ｑはハイレベルになつてその出力信号はインく
マータ１０−６を通してアンドゲート１０−７に印加さ
れ、それを閉じるため、トランジスタ１０−８のコレタ
タ・エミツタ間はオフ状態になり、前記ループは断とな
り、ラツチリレ一２は不動作である。

しかし、電話機９が非通話中すなわちオンフツクの時に
は、電源９−５から、フツタスイツチの接点９−４を通
して、フリツプ・フロツプ１０−５のりセツト端子Ｒに
印加し、それをりセツトする。従つてこの状態で前記停
電が発生すると、前記のルートで、フリツプ・フロツプ
１０−５の出力端子Ｑがローレベルになるため、その出
力信号はインバータ１０−６を通して、アンドゲート１
０−７に印加され、それを開くため、トランジスタ１０
−８のコレクタ・エミツタ間をオン状態とし、その結果
前記のループにより、ラツチリレ一２に電流を供給し、
それを動作させる〇以上説明した動作で明らかなように
、停電が発生した時通話中の電話機のラツチリレ一２は
動作せず、非通話中のラツチリレ一２は動作するように
構成している。

次に、停電の発生で、商用電源監視回路１０−２のリレ
ー接点１０−２ｃは接点になり、蓄電素子の電源がタイ
マ１０−３で数秒間経過後リレー１０−４に印加され、
それを動作させ、その接点１０−９を断にすることで、
蓄電素子１０−１０に小容量の蓄電池を使用した場合の
電力消費を軽減できる。

又、蓄電素子１０−１０に蓄電器を使用する場合にはこ
の回路は不要である。この蓄電素子１０−１０の代りに
、乾電池を用いることもできる。以上は制御回路として
布線論理を用いた場合の実施例を述べたが、これはマイ
クロプロセツサを用いた蓄積プログラム制御を使用して
も容易に実現可能である。

第６図は、第１図のラツチ形リレー２の感度を上げるた
めフオトカツプラ２１で中継し、補助バツテリ一２２に
よりラツチ形リレー２を動作されるように構成した一実
施例である。

この動作は、第１図と同様にしてツエナーダイオード３
が導通すると、〔局線（土側）→ＰＮＰＮ素子８−１→
ダイオード７→ツエナダイオード３→接点２−１（点線
）→接点１−２（実線）→フオトカツプラ（入力側）→
ダイオード５→ＰＮＰＮ素子８−２→局線（下側）〕の
ルートで、フオトカツプラの入力電流が流れ、その出力
トランジスタをオン状態にする。その結果、ラツチ形リ
レー２には、〔補助バツテリ一２２→接点２−２（実線
）→接点１−１（実線）→ラツチ形リレー２→フオトカ
ツプラ２１（出力）→アース〕のルートで電流が流れ、
それを動作させる。ラツチ形リレー２が動作すると、そ
の接点２−２は点線の状態に変り、補助バツテリ一２２
は前記回路から切離される。

ここで補助バツテリ一２２の消費電力はフオトカツプラ
（出力）がオンになつてから接点２−２がオフになるま
での数Ｍｓｅｃの間で、その消費は僅かである。なお第
６図で中継手段としてフオトカツプラを用いたが、これ
はトランジスタや継電器（リードリレー等高感度のもの
）を用いることもできる。第７図は本発明の他の実施例
であり、電圧検知素子として単方向特性のツエナーダイ
オード３の代りに双方向特性のバリスタ２３が用いられ
ている。

この場合には局線１からの電圧極性を一定にするための
全波整流器を構成するダイオード４，５，６，７は省略
できる。また、第８図は本発明の更に他の実施例であり
、ダイオード５，６，７，８によつて構成される全波整
流器は局線１と通話路スイツチマトリツクス８との間に
配置されている。

以上説明したように、本発明により、交換機、ボタン電
話装置、集線装置等の如く、中実装置に通話切換スイツ
チを設けて、交換操作を行なう電話システムに於いて、
従来の大容量バツテリ一やライン監視リレーを用いるこ
となく停電時の通話切換を可能にするものである。

特に本発明を局線に直結されたＰＮＰＮ半導体素子によ
るスイツチ回路を用いて構成することによりその自己保
持特性により通話中停電及び再送電等に対しても通話を
保持することが可能であり、通話中停電あるいは送電に
対する通話中回線の切断に対する欠点を解決できるとと
もに、小形、軽量かつ安価で、バツテリ一保守なども不
要となる等実用上の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は本発
明の他の実施例を示す回路図、第３図は第１図の実施例
に用いるＰＮＰＮ素子の停電時駆動回路例を示す回路図
、第４図は第１図の実施例におけるツエナーダイオード
の部分の変形例を示す回路図、第５図は本発明に用いる
制御回路の一実施例を示す回路図、第６図は本発明の他
の実施例を示す回路図、第７図および第８図は本発明の
他の実施例を示す回路図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 個々の電話機を複数の局線のいずれかに接続するス
   イッチング回路と、前記個々の電話機を前記複数の局線
   のうちの予め定めた一つの局線の前記スイッチング回路
   との接続側に接続するための停電時通話線と、通電時の
   出力電圧を停電発生後の極く短時間だけ保持する電源と
   、該電源に接続されて前記停電発生時に復旧動作する停
   電検知リレーと、該停電検知リレーの前記通電時に接に
   なる動作接点を介して前記電源の出力電圧の端子に接続
   された巻線を有するとともに前記停電時通話線に挿入さ
   れた接点を有するラッチリレーと、一定値以上の直流電
   圧が印加されたときに導通する電圧検知素子と、該電圧
   検知素子と前記ラッチリレーの他の接点および前記停電
   検知リレーの他の接点を介して前記ラッチリレーの巻線
   又は該巻線への電流中継手段を個々の電話機の通話線に
   接続する接続手段とを備えて、前記停電時に前記個々の
   電話機が前記停電時通話線により前記局線と通話し得る
   ように構成されたことを特徴とする電話交換装置におけ
   る停電切換回路。